Ernest Flammarion est désormais maître chez lui, étant convenu avec les héritiers de Charles Marpon de la cession de leurs droits dans l’entreprise en contrepartie de la cession des siens dans la Bibliothèque Charpentier.
Le rayon des livres légers s’étend avec la « collection des auteurs gais », inaugurée par Alphonse Allais en 1892. Jules Renard donne Poil de Carotte en 1894, illustré par Félix Vallotton. Les ouvrages pratiques ainsi que les romans d’aventures militaires du capitaine Danrit sont des succès de librairie. Les collections de livres illustrés réunissent des œuvres littéraires et populaires, parfois revêtues de somptueux cartonnages à plat historié. Une « Bibliothèque de philosophie scientifique » est lancée en 1902 par Gustave Le Bon, ouverte à tous les domaines du savoir. Son deuxième titre est La Science et l’hypothèse d’Henri Poincaré.

En 1895, Ernest Flammarion s’associe avec son beau-frère Auguste Vaillant pour la gestion des librairies. Ils réunissent dix fonds de commerce parisiens et versaillais, bientôt étendus aux boutiques de Lyon, Marseille et Le Havre. De 1896 à 1903, ce réseau s’agrandit d’une partie des bibliothèques de gare, Flammarion ayant réussi à contester à Hachette une exclusivité qui entrave la diffusion de son catalogue populaire. En janvier 1900, les équipes s’installent dans un immeuble neuf au 26, rue Racine ; Ernest Flammarion organise peu à peu la cession progressive de son affaire à ses fils, Albert et Charles.

En 1913, Ernest Flammarion et ses fils confient la direction littéraire de leur maison à Max et Alex Fischer. Ces deux frères, auteurs de romans fantaisistes, ont d’abord en charge la « Select-Collection », une série à 50 centimes qui aura un durable succès.

Puis ils donnent un nouveau rythme à la politique éditoriale de Flammarion, la Grande Guerre offrant des opportunités pour l’avenir. Les Fischer signent ainsi des contrats avec des romanciers en vue, comme Claude Farrère. La période est marquée par la publication du Feu d’Henri Barbusse, prix Goncourt 1916, et de Ceux de 14 de Maurice Genevoix.
Après-guerre, les affaires se développent tous azimuts. Les séries bon marché et les romans de mœurs côtoient les collections médicales, pratiques, catholiques, historiques, politiques, théâtrales... Colette donne Le Blé en herbe en 1923, tandis que des auteures populaires connaissent de grands succès : Raymonde Machard, T. Trilby, Marcelle Tinayre...

Jules Romains quitte Gallimard pour publier Les Hommes de bonne volonté chez Flammarion en 1932. Éditeur de la droite nationaliste et antiparlementaire, Flammarion s’attache toutefois à demeurer une « librairie d’information », sans exclusive. Féru de pédagogie nouvelle, le libraire Paul Faucher propose en 1931 la création d’une collection de livres pour enfants, le Père Castor, s’assurant la collaboration d’illustrateurs russes installés à Paris.
Suite au retrait des affaires d’Ernest Flammarion et de la mort d’Auguste Vaillant, Charles et Albert Flammarion ont la maîtrise des sociétés d’édition et de librairie. Quant aux Fischer, un sévère différend les oppose en 1928, de sorte que Max Fischer assume seul la direction littéraire de l’entreprise.
Flammarion maintient une bonne activité pendant l’Occupation, subissant la contrainte allemande et vichyssoise sans se compromettre. En application des mesures antisémites, il est mis fin au traité avec Max Fischer le 13 décembre 1940.

Les deuxième et troisième générations de la famille Flammarion sont désormais associées dans la gestion de l’entreprise. Charles passe peu à peu la main à ses fils Henri (pour l’édition) et Claude (pour les librairies, avec son oncle Armand) jusqu’en 1970.

Après l’attribution du prix Goncourt à Jean-Louis Bory en 1945, Henri Flammarion noue des liens privilégiés avec Jean Orieux, Roger Peyrefitte, Guy des Cars, Henri Troyat, Paul Vialar, Jean Dutourd, Paul Guth ou Alberto Moravia... Ces écrivains font le succès de la collection de poche créée en 1958 avec Frédéric Ditis, « J’ai Lu ». La maison parvient aussi à s’attacher quelques romancières de son temps, comme Françoise Sagan, Christine Arnothy ou Françoise Dorin. Tandis que le domaine étranger enregistre de beaux succès, Flammarion s’ouvre à la littérature de création. Marc Alyn a en charge la poésie contemporaine (Andrée Chedid, Lorand Gaspar, Bernard Noël...) et Paul Otchakovsky-Laurens anime de 1972 à 1978 la collection « Textes », mise en lumière par le prix Médicis 1976 attribué à Marc Cholodenko.

Le domaine des sciences humaines s’épanouit autour de Fernand Braudel et de ses confrères des Hautes Études. Henri Noguères, Yves Bonnefoy et Jacques Derrida ont leurs collections. Déjà renforcé par la collection d’œuvres classiques « Garnier Flammarion – GF » (1964) et « Aubier-Flammarion » (1968), le secteur du poche s’enrichit de « Champs » en 1977, confié à Louis Audibert. Henri Flammarion, secondé par Francis Bouvet puis Adam Biro, fait de l’histoire de l’art une priorité et lance avec Rizzoli les « Classiques de l’art ». L’art culinaire, le livre pratique, l’aventure et les documents politiques demeurent des secteurs privilégiés, confortés par le rachat d’Arthaud et de La Maison Rustique en 1976 et 1977.
La maison reçoit son troisième prix Goncourt en 1980, avec Le Jardin d’acclimatation d’Yves Navarre. Elle est alors le quatrième éditeur français, dotée d’un outil de diffusion et de distribution performant et d’un réseau de librairies renouvelé (Porte Maillot, Place d’Italie, Beaubourg, La Hune).

Les fils d’Henri Flammarion s’organisent pour maintenir l’activité et la structure familiale de l’entreprise. À la mort de leur père en 1985, Charles-Henri est nommé P-DG des Éditions, tandis qu’Alain veille sur la diffusion et Jean-Noël sur les librairies. Le groupe s’étoffe avec le rachat de Fluide Glacial et Delagrave et soutient les Éditions POL et Bernard-Barrault. En 1996, les frères Flammarion introduisent 16 % de l’entreprise sur le second marché. La croissance se poursuit dès lors avec l’entrée au capital de Pygmalion, des PUF et d’Actes Sud et la reprise de Casterman en 1999. Ces initiatives viabilisent l’unité de distribution, installée dans le Loiret après l’incendie criminel du site de Chevilly-Larue en 1988.
Tandis que Louis Audibert veille sur le savoir, Françoise Verny est appelée à la direction littéraire en 1986. Bien entourée, elle y enregistre de beaux succès avec Cyril Collard, Alexandre Jardin, Marc Lambron ou Daniel Picouly. Raphaël Sorin prend sa suite en 1995, faisant entrer Michel Houellebecq au catalogue. L’époque est marquée par l’essor des grandes biographies, des essais, des documents et des beaux-livres et par la diversification du poche, avec « Dominos » et « Librio ».

En 2000, les frères Flammarion décident de vendre leurs parts au groupe de communication italien RCS. C’est la fin de l’histoire familiale. L’éditrice Teresa Cremisi quitte en 2005 les Éditions Gallimard pour prendre la présidence de Flammarion, désormais installé sur les quais de Seine. Elle poursuit la réforme de la gestion et réorganise l’activité éditoriale avec des équipes et des programmes renouvelés. Michel Houellebecq lui confie La Carte et le territoire, prix Goncourt 2010. L’entreprise est alors portée par les succès populaires de « J’ai Lu » (Dukan, Gavalda, Vargas, Coelho...), les excellents scores des éditeurs diffusés et la bonne tenue de l’activité en librairie.
En septembre 2012, alors que RCS doit se désendetter, Antoine Gallimard fait l’acquisition du groupe Flammarion, très complémentaire du sien et pouvant lui permettre de conforter ses positions sur un marché en pleine évolution. C’est une nouvelle époque qui s’ouvre pour le troisième éditeur français.

Le rachat de Flammarion par Gallimard en 2012 invite à mettre en parallèle l’histoire de ces deux entreprises d’édition familiales ; chacune a contribué, à sa façon, à ordonner cette part de culture et de pratiques sociales qui se transmet par les livres. Flammarion est une entreprise du XIX^e siècle qui a toujours abordé son activité de libraire et d’éditeur sous l’angle de ses lecteurs, captant l’air du temps au bénéfice du plus grand nombre. Les Éditions de la NRF, nées 36 ans plus tard à partir de la revue de littérature et de critique d’André Gide, ont été orientées par un dessein plus littéraire, porté par une politique d’auteurs de long terme et une organisation éditoriale ajustée.
Mais au-delà de cette distinction, appelant au vrai bien des nuances, les deux maisons ont vu leur parcours s’entrecroiser un siècle durant. Elles sont devenues concurrentes à la faveur de la politique expansionniste des frères Fischer, recrutant de jeunes auteurs (Kessel, Morand), ou de plus installés (Romains) sur les terres mêmes de la NRF.

Gaston Gallimard ne se prive pas lui-même de courtiser Colette ; et il est très attentif aux collections créées par Charles Flammarion. Cette concurrence s’est prolongée après-guerre, notamment par le transfert de quelques auteurs ou éditeurs chez Flammarion (Jean Dutourd en 1966, Françoise Verny en 1986, Teresa Cremisi en 2005) et l’intérêt commun pour certains écrivains (Peyrefitte, Sagan...). Elle s’est étendue à d’autres domaines : le livre pour enfants, le beau-livre, les sciences humaines, les biographies...
Les deux maisons coopèrent à partir des années 1950 sous l’impulsion de Claude Gallimard et Henri Flammarion, liés par une sincère amitié. Impliqués dans l’interprofession, ils créent en 1959 une société de gestion collective (la Scelf) et soutiennent en 1981 la création du Salon du livre de Paris. Ils signent un accord de collaboration en 1971 pour le lancement de la structure de distribution de Gallimard (Sodis) et créent au Canada une société de distribution, la Socadis. Antoine Gallimard et Charles-Henri Flammarion fondent à leur tour des filiales commerciales communes ; et Teresa Cremisi choisit en 2009 de rejoindre Eden Livres, la société de distribution des livres numériques de Gallimard.

Au tournant des XIX^e et XX^e siècles, simultanément à l’essor de la grande presse et de l’instruction publique, Flammarion soutient la diffusion du livre auprès d’un public féminin étendu. L’accent est mis très tôt sur les ouvrages d’utilité pratique qui guident les jeunes femmes dans la gestion quotidienne de leur foyer, s’intéressant à leur intimité de « mère et d’épouse accomplies ». Si les « bonnes manières » et les « conseils utiles » sont alors souvent prescrits par des auteures de noble extraction (ou feignant de l’être), ils sont destinés à une population plus urbaine et instruite, en quête d’ascension sociale et de confort moderne. Au plus près des pratiques et des représentations, ces livres s’adresseront aux femmes de façon différenciée d’une génération à l’autre, témoignant de l’évolution de leur place dans la société civile.
Les femmes s’affirment aussi comme de grandes lectrices de fictions populaires. Cette veine est pourvoyeuse de romans de mœurs contemporains. Souvent marqués par l’héritage réaliste, ils rendent compte d’une société en mutation, où se formulent les grands thèmes d’une émancipation en marche : la vie sexuelle et la maternité, le questionnement des genres, la conscience politique, l’autonomie sociale, l’accès à la culture.

Une telle réflexion s’étend sur plusieurs décennies, des « bonnes lectures » édifiantes aux récits qui font rougir. Cette variété de registres témoigne de l’évolution vers une plus grande mixité du lectorat féminin. Le livre à prix modique soutient ce mouvement, en particulier le catalogue populaire et sentimental de « J’ai Lu » (Guy des Cars, Barbara Cartland…), dont le dernier best-seller, La Femme parfaite est une connasse des sœurs Girard, offre un portrait décomplexé de la femme contemporaine.
 Ce mouvement s’accompagne d’une féminisation du catalogue Flammarion sous l’impulsion des frères Fischer. Raymonde Machard enregistre les plus grosses ventes de l’entre-deux-guerres, aux côtés de Marcelle Tinayre, Gyp ou T. Trilby. Mais c’est Colette qui donne une orientation décisive au catalogue, ouvrant une lignée de grandes voix féminines, désormais audibles sur la scène littéraire et intellectuelle, à commencer par Françoise Sagan et Andrée Chedid, ou Élisabeth Badinter et Hélène Carrère d’Encausse.

Charles Marpon et Ernest Flammarion s’associent en 1875 comme libraires, et non d’emblée comme éditeurs. Il s’agit d’exploiter les éventaires des galeries de l’Odéon sur lesquels veille Charles Marpon depuis 1870, et d’y développer la vente de livres au rabais. La librairie occupe sept arcades de la galerie Ouest, avant de s’étendre en 1884 aux arcades Est du théâtre ; ce bel emplacement est complété de boutiques au voisinage et sur les Grands Boulevards.
En juin 1895, Ernest Flammarion s’associe à son beau-frère Auguste Vaillant pour la gestion de leurs dix librairies. Après une brève incursion dans les gares, ils s’implantent en 1906 au Havre puis en 1908 à Lyon (place Bellecour), et occupent les arcades Sud de l’Odéon. Albert et Charles Flammarion, fils d’Ernest, deviennent seuls gérants de la société de librairies à la mort d’Auguste Vaillant le 24 juin 1921. Albert, puis son fils Armand, développent le réseau à Paris et en Province (Bordeaux).

L’abandon progressif des galeries de l’Odéon dans les années 1950 marque la fin d’une époque. Un nouveau souffle est pourtant apporté dans les années 1970, avec la création de magasins dans de nouveaux lieux de vie, à l’initiative de Jean-Noël Flammarion et de ses frères. De 1974 à 1977 sont ouvertes les librairies de la Porte Maillot, de la Place d’Italie et du Centre Pompidou à Paris, de La Part-Dieu à Lyon. La société Flammarion 4 (quatrième génération) réunit ces nouvelles enseignes. Les librairies de la Maison Rustique et d’Arthaud rejoignent ce réseau en 1977, suivies en 1980 de La Hune, la célèbre enseigne de Saint-Germain-des-Prés. Le réseau évolue encore dans les années 1990, avec la création de points de vente (Cité des Sciences, Musée des Arts décoratifs, Bibliothèque nationale de France) et la cession d’autres magasins.
En 1999, Flammarion apporte ses librairies régionales aux Librairies du Savoir, en contrepartie d’une entrée au capital. Après le rachat de Flammarion par RCS, le pôle se contracte : en 2010, le groupe ne possède plus que La Hune et les librairies de Beaubourg et de Pompidou Metz, nouvellement ouverte. Insuffisamment achalandée, La Hune, déménagée en 2012 place Saint-Germain-des-Prés, est fermée en juin 2015. Les boutiques des centres Pompidou rejoignent alors les librairies du groupe Madrigall.